Путешествия к Луне
Шрифт:
Рис. 5.16. Автоматическая межпланетная станция «Луна-3», впервые сфотографировавшая обратную сторону Луны (1959 г.)
Рис. 5.17. Фото обратной стороны Луны, переданное АМС «Луна-3»
Интересно отметить, что одновременно с ГАИШ обработку снимков АМС «Луна-3» выполняли в Харьковской и Пулковской обсерваториях, а также в Аризонском университете, однако наибольшее количество деталей было выявлено под руководством Ю. Н. Липского.
Первый глобус Луны в масштабе 1:13 600 000 с изображением обратной стороны был выпущен в СССР в 1961 г. Этот глобус имел огромный успех и у нас в стране, и за рубежом.
Момент для запуска
1965 г. советская АМС «Зонд-З» сфотографировала восточную часть обратной стороны Луны, не заснятую «Луной-3». В результате работы этих двух аппаратов была получена обзорная информация обо всей обратной стороне. Не сфотографированными остались лишь 5 % лунной поверхности. По этим материалам были составлены первая «Полная карта Луны» и полный глобус Луны, а также «Атлас обратной стороны Луны, часть 2». Важным разделом Атласа стало распространение единой системы селенографических координат на восточный сектор обратной стороны.
5.8. Что можно увидеть с Земли на Луне?
Успешное фотографирование обратной стороны Луны нашими АМС «Луна-3» и «Зонд — З» стимулировало широкомасштабное исследование лунной поверхности как наземными, так и космическими средствами. На этих материалах было создано много прекрасных карт. Например, в те годы в СССР продавалась чешская «Карта Луны» Йозефа Клепешты, отображающая Луну в первой и последней четвертях, с подробным описанием рельефа Луны и нашей картой обратной стороны. Именно карта Клепешты побудила автора этой главы (в то время студентки второго курса картографического факультета МИИГА- иК) заняться картографированием Луны и планет.
Всплеск интереса к детальному картографированию лунной поверхности был связан с планами первых пилотируемых экспедиций к Луне. Особо важными представлялись карты видимого полушария, на котором только и могли осуществляться посадки экспедиций, желающих поддерживать прямую радиосвязь с Землей. В 1960 г. в США был издан «Фотографический лунный атлас» под редакцией Дж. Койпера. Для него были отобраны лучшие фотографии из разных обсерваторий мира. Разрешение на снимках в центре диска достигает 0,7 км, а на краю составляет около 2 км. Для создания «Лунной аэронавтической карты» (Lunar Aeronautical Chart, LAC) в масштабе 1:1 ООО ООО использовалась киносъемочная аппаратура на обсерватории Пик-дю-Миди в Пиренеях (Франция) с тем, чтобы проследить за изменением теней от различных форм рельефа и определить высоты гор и глубины кратеров. В 1963 г. появился «Ректифицированный атлас Луны». В 1965 г. был издан «Фотографический атлас Луны» (Kopal et al., 1965), составленный по наземным фотографиям, полученным в течение трех лет на 61–дюймовом телескопе обсерватории Пик-дю-Миди совместно с Военно — воздушными силами США. Этот атлас содержит копии фотографий видимой стороны Луны в масштабах 1:12 500 000 для всего диска и 1:2 000 000 для отдельных секций; всего более 180 страниц. Но качество воспроизведения фотографий не очень высокое. Во «Введении» описаны физические свойства и динамические параметры Луны, самые интересные образования на ее поверхности и возможные гипотезы их происхождения.
Рис. 5.18. Первая карта обратной стороны Луны, составленная по фотографиям АМС «Луна-3».
Рис. 5.19. Старый глобус Луны (XVIII в.), изображающий только видимую сторону (слева), и глобус 1967 г., демонстрирующий не только видимую, но и обратную сторону Луны.
В «Лунном атласе» Олтера (Alter, 1964) многие фотографии Луны сопровождаются описанием изображенных районов. Вначале обсуждаются преимущества фотографий, полученных при низком и высоком Солнце, приводятся снимки, исправленные за перспективу, а также фото одних и тех же районов, полученные при разном освещении, для иллюстрации того, насколько меняется вид лунного ландшафта в зависимости от освещения. Далее приведены мелкомасштабные фотографии последовательных фаз Луны. Фото Луны в первой и последней четвертях смонтированы на прямоугольной сетке координат, что удобно для отождествления наименованных деталей. Затем даны эти же фотографии четвертей, увеличенные до 1 м в диаметре. В последнем разделе атласа 107 фотографий скомпонованы по типам рельефа: морские образования, лучевые системы, горные массивы, крупные кратеры и т. п. Там же помещены фотографии обратной стороны Луны, полученные «Луной-3», и 12 фотографий Луны, полученных на разных обсерваториях США и Европы. Сочетание фотографий с текстом
Вообще, в этот период появилось много атласов и карт Луны, предназначенных для публики, интересующейся космическими исследованиями, — а в ту пору интерес к космосу был всеобщий! Например, «Атлас Луны газеты „Таймс"» (Lewie, 1969) содержит карты Луны с полутоновой отмывкой рельефа в масштабе 1:1 250 000. Это очень крупный масштаб: полный размер лунного диска в нем около 3 м. Атлас «Таймс» создан на основе фотоснимков, визуальных наблюдений и киносъемки. Это специфический монтаж карт миллионного масштаба серии LAC. Карты занимают 110 страниц. В обширном «Введении» даны сведения о Луне, история ее картографирования, фотографии разных форм рельефа и их описание, список названий лунных образований и их координаты. Но атлас можно использовать лишь в качестве дополнительного источника, так как он имеет ряд существенных недостатков, вызванных неоднородностью материала. Подписи высот часто даны без обозначения мест, к которым они относятся. Встречаются расхождения между горизонталями до 2 км, сечение горизонталей разное на разных листах; есть и другие несоответствия. Но для удовлетворения интереса широкой публики этого качества вполне достаточно. Например, многие из ныне действующих астрономов, чьи юношеские годы пришлись на конец 1960–х гг. в СССР, помнят, что стену их комнаты украшал лунный диск размером около 1 м, выглядевший чрезвычайно эффектно на темном фоне плаката. Эта «Фотокарта видимого полушария Луны», подготовленная в ГАИШ и выпущенная издательством «Наука» в 1967 г. огромным тиражом, многих из нас подтолкнула к занятию наукой.
5.9. «Рейнджеры» — камикадзе: съемка Луны в упор
Как ни старались астрономы разглядеть с Земли мелкие детали лунной поверхности, неоднородность земной атмосферы не позволяла различить детали мельче 1 км. Мечта увидеть Луну вблизи исполнилась в 1964–1965 гг., когда американские зонды «Рейнджер-7…9», направленные точно к Луне, вплоть до столкновения передавали на Землю телевизионные изображения лунной поверхности. Место падения каждого из аппаратов оказалось изображенным последовательно во все более и более укрупняющемся масштабе. Каждый «Рейнджер» имел массу около 370 кг и был оборудован двумя широкоугольными и четырьмя длиннофокусными камерами.
Рис. 5.20. Зонды «Рейнджер-7…9» (Ranger, NASA) впервые передали снимки Луны с близкого расстояния.
Каждый зонд передал тысячи снимков с расстояния от 2500 км до нескольких сотен метров от поверхности. Рекорд поставил «Рейнджер-8»: его последний снимок был сделан с расстояния 160 м, и это при том, что аппарат несся к поверхности со скоростью 2,4 км/с. На последних снимках были различимы детали размером с книгу. «Рейнджер-7» упал в Море Облаков, к западу от кратера Герике. «Рейнджер-8» жестко прилунился в Море Спокойствия, между кратерами Ламонт и Мольтке. А «Рейнджер-9» достиг поверхности Луны 6 км от выбранной цели в кратере Альфонс, к северо — востоку от центрального пика. По снимкам, переданным этими аппаратами, были составлены 17 листов карт серии RLC в масштабах от 1:1 000 000 до 1:400 (т. е. 4 м в 1 см).
Рис. 5.22. «Рейнджер-8» сделал этот снимок 20 февраля 1965 г. с расстояния 11 км от лунной поверхности, за 5 секунд до удара о нее. Размер кадра 2 км, размер мельчайших различимых деталей поверхности (разрешение) 4 м.
Рис. 5.21. Этот снимок «Рейнджер-7» сделал 31 июля 1964 г., за 17 минут до удара о поверхность Луны. Слева — Море Облаков; справа — кратеры Птолемей, Альфонс и Азахель (сверху вниз). Протяженность кадра по высоте 360 км. Это фото стало первым снимком Луны, полученным американскими космическими аппаратами.
Снимки «Рейнджеров» показали, что вблизи Луна выглядит вполне надежной. Пришло время пробовать ее «на ощупь» (а вдруг это все же море пыли) и выбирать место для посадки пилотируемых экспедиций. Попытки мягко посадить на Луну автоматический аппарат начались с 1963 г., но только в январе 1965 г. они увенчались успехом: «Луна-9» (СССР) передала панораму лунной поверхности из Океана Бурь и — главное! — доказала, что поверхность там достаточно прочная для посадки космического корабля. В мае 1966 г. на Луну мягко сел «Сервейор-1» (США); затем были «Луна-13», «Сервейор-3» и другие аппараты, окончательно доказавшие, что Луна прочная, не радиоактивная и вполне гостеприимная для человека в скафандре. Теперь лунным штурманам нужна была подробная карта планеты.